射频实验报告耦合器
射频定向耦合器原理和使用
射频定向耦合器原理和使用射频定向耦合器，听起来是不是很酷炫？其实呀，它的原理并没有那么难以理解，就像我们生活中的一些小物件一样，有着自己独特的工作方式呢。
首先呢，咱们来想象一下射频信号就像一群小蚂蚁在电线这个“小路”上快速奔跑。
射频定向耦合器的作用呢，就是能够巧妙地从这群忙碌奔跑的“小蚂蚁”（射频信号）里分出一部分来，而且还能知道这部分信号的一些信息。
从原理上来说，它主要是基于电磁耦合的。
简单来讲，就像是两个互相靠近但又不直接接触的小世界（传输线），一个世界里的动静（射频信号在传输线中的变化）能够通过一种神奇的“感应”影响到另一个世界。
这就是电磁耦合啦。
射频定向耦合器有主传输线和副传输线，当射频信号在主传输线跑的时候，副传输线就能通过这种电磁耦合的魔法，接收到一部分信号呢。
那这个耦合是怎么个定方向的呢？这就很有趣啦。
我们可以把主传输线想象成一条大河，射频信号就是河水里的鱼群。
耦合器就像是在河边巧妙设置的一些小沟渠。
鱼群（射频信号）大部分是沿着大河（主传输线）流动的，但是有一小部分会被小沟渠（副传输线）巧妙地分流出来。
而且这个小沟渠的设计很巧妙，它只能从特定的方向把鱼群分出来，这就体现了“定向”的特点。
再来说说它的一些参数吧。
比如说耦合度，这个就像是小沟渠（副传输线）从大河（主传输线）里分出来的鱼群（射频信号）的比例。
如果耦合度是20dB，那就意味着分出来的信号功率是主信号功率的1/100。
还有隔离度呢，这就好比是小沟渠和大河其他方向之间有一道看不见的墙，隔离度越高，这道墙就越结实，其他方向的信号就越难影响到小沟渠里的信号。
在使用射频定向耦合器的时候，就像是在做一个很有趣的小实验。
你要先确定好它的输入端口，这个输入端口就是那群“小蚂蚁”（射频信号）进来的地方。
然后把主传输线正确地连接好，就像给小蚂蚁们铺好正确的道路一样。
接着，再连接副传输线，这就像是在小蚂蚁的大路上旁边设置好我们的“小观察站”（副传输线），用来观察被分出来的小蚂蚁（射频信号）。
射频技术实验报告(二)
射频技术实验报告（二）引言概述：射频技术在现代通信系统中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍射频技术实验的相关内容，包括射频信号的产生与调制、射频传输链路、射频干扰与抗干扰技术、射频功率放大与调节以及射频特性测量等。
正文内容：1. 射频信号的产生与调制- 频率合成器的原理及应用- 调频与调幅调制技术- 射频信号的频谱分析和带宽控制- 射频信号发射系统的电路设计与实现- 射频信号发射效果的实验评估2. 射频传输链路- 高频信号传输的损耗和衰减特性- 射频传输线的参数选取与优化- 天线的特性和选用- 多径传播与时延扩展- 非线性失真对射频传输的影响及抑制方法3. 射频干扰与抗干扰技术- 射频干扰源的分类与特点- 射频干扰的传播机制及抑制方法- 调频通信系统的抗干扰技术- 射频滤波器的设计与应用- 频率分集与空间分集技术在射频通信中的应用4. 射频功率放大与调节- 射频功率放大器的分类和原理- 各类射频功率放大器的性能比较- 各类射频功率放大器的设计与实现方法- 射频功率调节技术与动态功率控制策略- 射频功率放大器的线性化技术及补偿方法5. 射频特性测量- 射频信号的频率和相位测量- 射频信号的幅度和功率测量- 射频信号的谐波与杂散分析- 射频系统的带宽测量与波形分析- 射频特性测量仪器的选用和操作技巧总结：通过本次射频技术实验，我们对射频信号的产生与调制、射频传输链路、射频干扰与抗干扰技术、射频功率放大与调节以及射频特性测量等方面有了更深入的了解。
这些实验内容为我们今后在射频通信领域的研究和应用提供了重要的基础知识和实践经验。
射频6 实验报告(中山学院)
2．依据实验数据提取定向耦合器的耦合度和方向性参数。
3．对定向耦合器的测量参数和出厂技术指标进行对比分析。
4．比较基于频谱分析仪和定向耦合器的扫频测试系统和基于微带传输线的驻波测试系统，分析它们各自的优势和局限，完成实验报告。
测量\组
1
2
3
平均
成绩
教师签名
批改时间
年月日
测量平均耦合度db121311方向性db111310四结论与心得通过本次实验我在老师的耐心指导学着用频谱分析仪器测量定向耦合器的参数一步一步和组内同学共同努力之下找到好看的波形也去学习利用频谱分析仪和定向耦合器构成新的扫频测试系统测量定向耦合器的方向性等参数找出适合的数进行计算颇有收获
电子科技大学中山学院电子信息学院
学生实验报告课程名称Biblioteka 射频技术实验实验名称
实验6定向耦合器
班级
12电信B班
实验时间
2015年5月16日
姓名，学号
指导教师
报告内容
一、实验目的和任务
1.学会用频谱分析仪器测量定向耦合器的参数。
2.学习利用频谱分析仪和定向耦合器构成新的扫频测试系统。
二、实验原理简介
耦合度及其测量
方向性及其测量
三、实验内容和数据记录
3．按图2-6-5连接实验模块。测量定向耦合器的耦合端输出幅度L1，定向耦合器的耦合度为L0-L1。
4．按图2-6-6将定向耦合器倒接，测量幅度为L2，定向耦合器的方向性为C=L1-L2。此时实验连接已形成回波损耗测试系统。按实验原理部分所述对其进行校准，然后尝试进行一次测量(如测量某电路输入阻抗的频率特性)。
实验仪器及设备
射频实验报告
西安交通大学射频专题实验报告（一）匹配网络的设计与仿真实验目的1.掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2.掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理3.掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4.了解ADS软件的主要功能特点5.掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用6.了解微带线的基本结构基本阻抗匹配理论信号源的输出功率取决于U s、R s和R L。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。
当R L=R s时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
匹配包括：共轭匹配，阻抗匹配，并(串)联单支节调配器。
练习1.设计L 型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j ×124) Ohm 信号源与ZL=(20+j ×100) Ohm 的负载匹配，频率为2400MHz.仿真电路图2. 设计微带单枝短截线线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS=（126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.微带线板材参数：相对介电常数：2.65相对磁导率：1.0导电率：1.0e20损耗角正切：1e-4基板厚度：1.5mm导带金属厚度：0.01mm仿真电路图仿真结果思考题1.常用的微波/射频EDA仿真软件有哪些？2.ADS, Ansoft Designer，Ansoft HFSS，Microwave Office， CST MICROWAVE STUDIO2.用ADS软件进行匹配电路设计和仿真的主要步骤有哪些？放置元件，连接电路图，参数设定，计算仿真。
3.给出两种典型微波匹配网络，并简述其工作原理。
L型阻抗匹配网络，π型阻抗匹配网络在RF理论中，微波电路和系统的设计（包括天线，雷达等），不管是无源电路还是有源电路，都必须考虑他们的阻抗匹配（impedance matching）问题。
射频实验报告
射频电路实验报告12/13 学年第1学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：指导教师：李永红日期: 2012 年10月28日实验一滤波器设计一、实验目的(1) 掌握基本的低通和带通滤波器的设计方法。
(2) 学会使用微波软件对低通和高通滤波器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容(1) 滤波器的相关原理。
(2) 滤波器的设计方法。
三、实验设备Microwave Office软件四、理论分析滤波器的种类：(1) 按通带特性分为低通、高通、带通及带阻四种。
(2) 按频率响应分为巴特沃斯、切比雪夫及椭圆函数等。
(3) 按使用原件又可分为L-C性和传输线型。
五、软件仿真设计一个衰减为3dB，截止频率为75MHz的[切比雪夫型1dB 纹波LC 低通滤波器（Zo=50ohm），并且要求该滤波器在100MHz至少有20dB 的衰减。
图1-1切比雪夫型1dB 纹波LC低通滤波器电路图图1-2 模拟仿真结果六、结果分析经过仿真，得到了两种滤波器的频率特性的到了结果。
红色的曲线为低通滤波器，蓝色的为带通滤波器，两种滤波器的特性可以鲜明地在图上看出差别。
低通滤波器在低频区域，是通带，通带非常的平缓，纹波较低，但是截至段不是很陡。
带通滤波器具有较好的陡峭特性，但是相对而言，通带比较窄而且纹波较大。
实验二放大器设计一、实验目的(1) 掌握射频放大器的基本原理与设计方法。
(2) 学会使用微波软件对射频放大器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容(1) 放大器的基本原理。
(2) 放大器的设计方法。
三、实验设备Microwave Office软件四、理论分析射频晶体管放大器常用器件为BJT、FET、MMIC。
放大器电路的设计主要是输入/输出匹配网络。
输入匹配网络可按低噪声或高增益设计，输出匹配网络要考虑尽可能高的增益。
五、软件仿真设计一900MHz放大器。
其中电源为12VDC，输出入阻抗为50Ω。
射频耦合器的工作原理及作用
射频耦合器的工作原理及作用
射频耦合器是一种广泛应用于无线通讯系统中的器件，其作用是将高频信号从一个端口传输到另一个端口。
在无线通讯系统中，射频耦合器通常用于分配和合并信号，以及在不同部件之间传输信号。
射频耦合器的工作原理基于三种主要耦合机制：电容耦合、电感耦合和磁耦合。
在电容耦合中，信号通过两个电容器之间的电场传输。
在电感耦合中，信号通过两个电感器之间的磁场传输。
在磁耦合中，信号通过两个线圈之间的磁场传输。
射频耦合器通常由两个或多个传输线和一个耦合器组成。
传输线是用于传输信号的导线，耦合器是用于将信号从一个传输线传输到另一个传输线的器件。
在射频耦合器中，传输线通常是同轴电缆或微带线。
当信号通过射频耦合器传输时，它会受到两个传输线之间的耦合作用。
这种耦合作用可以通过调整耦合器的几何形状和大小来控制。
一般来说，耦合器的几何形状和大小会根据所需的耦合强度来进行调整。
如果需要高耦合强度，则耦合器的几何形状和大小会被调整为更紧密。
射频耦合器还具有一些其他的特性，如频率响应、功率损耗和隔离度。
频率响应是指射频耦合器在不同频率下的传输特性。
功率损耗是指信号在射频耦合器中传输时的损失。
隔离度是指传输线之间的
信号隔离程度，通常用于描述耦合器的性能。
总的来说，射频耦合器是一种非常重要的无线通讯器件，它可以实现高效的信号传输和分配。
通过调整耦合器的几何形状和大小，以及其他特性，可以实现更好的信号传输和控制。
因此，射频耦合器在无线通讯系统中的应用非常广泛。
AWR射频微波电路设计与仿真教程实验报告
AWR射频微波电路设计与仿真教程课程实验报告实验名称DBR带通滤波器、功率分配器与耦合器设计i、功率分配器设计一、实验目的设计一个2路等分功率分配器，采用微带电路结构。
输入端特性阻抗Z＝50Ω，工作频率f0＝3GHz，要求S11、S23＜-30dB:基板参数εr＝9.8，H＝1000um，T＝18um。
基本内容:测量特性指标S11、S21、S23(单位dB)与频率(0.5f0～1.5f0)的关系曲线。
调节微带线的尺寸，使功分器的性能达到最佳。
进阶内容:进行版图设计，包括元件封装、布线调节，尤其是 MTRACE2元件的布线扩展内容:利用自动电路提取(ACE)技术，提取电磁模型，进一步缩小版图尺寸。
二、实验仪器硬件：PC；软件：AWR Design Environment 10三、实验步骤⑴初始参数计算根据设计要求，在应用软件进行仿真设计之前，首先需要确定功率分配器的结构，进行电路初值计算。
一个2路等分功率分配器的结构如图4-6所示。
图中，Z0＝5092，Za、2o的长度均为o4。
其他参数计算:Zo＝Z，Zo＝Zos＝V2Zo，Za＝Zas＝Z，R＝2Z0将计算结果填入表4-1。
⑵电路图仿真与分析1、创建新工程（命名为Ex4.emp）2、设置单位（GHz、Ohm、um）3、设置工程频率（单位GHz，start为1.5，stop为4.5，step为0.01）4、创建原理图5、版图细调检查MTRACE2元件，对该元件进行布线操作，微调之后得到结果如下：6、版图对比分析得到MTRACE2 X1元件参数值为：DB { 2800,1807.134,2412 }umRB { 270,180,270 }W 406L 10004.739BType 2M 0.6对比图表如下：将布线向左侧版图靠拢，会得到不一样的仿真结果。
⑷电磁提取分析一、A CE分析1、添加提取器（STACKUP元件、EXTRACT模块）2、选择提取原件3、提取4、提取出的电磁结构如下图：进行电磁电路联合仿真，得到如下图所示：5、版图小型化调整结果如下：2D结构：6、提取三维电磁电路模型如下：6、进一步压缩版图尺寸得到的模型和分析结果如下：二、A XIEM分析AXIEM分析过程与ACE相似，只是将Simulator项改成AXIEM，不再赘述。
射频电路14-定向耦合器20141030
波比、工作带宽等，定向耦合器的主要技术 指标有耦合度、方向性和隔离度。
设输入功率为P1，直通端、耦合端和隔离端
匹配时的输出功率分别为P2, P3, P4.
耦合度C定义
C 10lg P a 1 1 10lg 1 10lg 20lg S31 2 P3 b3 S31
Research Institute of Antennas & RF Techniques
South China University of Technology
严格分析
第一步：求平行耦合线的散射矩阵 平行耦合线具有互易、对称特性，所以
South China University of Technology
引言 理想定向耦合器的特性
平行耦合线定向耦合器
分支线定向耦合器 波导定向耦合器 混合环
Research Institute of Antennas & RF Techniques
14.1 引言
定向耦合器是一种功率有方向性耦合的器件，
South China University of Technology
S.C
PEC
奇模激励
Research Institute of Antennas & RF Techniques
于是，任意激励时平行耦合线的散射参数
1 S11 ( S11e S11o ) 2 31 Z0e Z0 Z0o Z0 j sin ( ) j sin ( ) Z 0 Z 0e Z0 Z0o Z Z Z Z 4cos 2 j sin ( 0 e 0 ) 4cos 2 j sin ( 0 o 0 ) Z 0 Z 0e Z0 Z 0o
耦合试验实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验概述本次实验旨在通过耦合试验，了解并掌握光纤耦合器的工作原理，学习其在光通信系统中的应用，以及光功率计的使用方法。
实验过程中，我们使用了LD激光器、光纤耦合器、光功率计等设备，对耦合器光功率分配比进行了测量。
二、实验目的1. 理解光纤耦合器的工作原理；2. 掌握光纤耦合器的用途和使用方法；3. 熟悉光功率计的使用方法；4. 通过实验验证光纤耦合器在光通信系统中的应用效果。
三、实验原理光纤耦合器是一种将两根或多根光纤连接在一起的器件，用于实现光信号的传输、分配和复用。
其主要工作原理是利用光纤的物理特性，通过光纤的弯曲、折射等作用，实现光信号的耦合。
光功率计是一种测量光功率的仪器，用于检测光信号在传输过程中的能量变化。
其工作原理是基于光功率与光信号强度的关系，通过光电转换将光信号转换为电信号，进而测量光功率。
四、实验装置1. LD激光器：中心频率为1550nm；2. 光纤耦合器：1×2光纤耦合器；3. 光功率计：TL-510型光功率计；4. 光纤跳线若干。
五、实验步骤1. 将LD激光器输出端与光纤耦合器的一端相连；2. 将光纤耦合器的另一端与光纤跳线相连；3. 将光纤跳线的另一端连接至光功率计；4. 打开LD激光器，调整输出功率；5. 读取光功率计显示的光功率值；6. 改变光纤耦合器的连接方式，重复步骤4和5；7. 记录不同连接方式下的光功率值；8. 分析实验数据，得出结论。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示，在不同连接方式下，光功率分配比存在差异；2. 当光纤耦合器为1×2时，光功率分配比为1:1；3. 当光纤耦合器为2×2时，光功率分配比为1:1:1:1；4. 实验数据与理论分析基本一致。
七、实验结论1. 光纤耦合器是一种重要的光通信器件，在光通信系统中具有广泛的应用；2. 光功率计是一种常用的光功率测量仪器，可以准确测量光功率；3. 通过实验验证了光纤耦合器在光通信系统中的应用效果，为实际工程应用提供了理论依据。
射频耦合器讲解
环形定向耦合器
•
环形定向耦合器
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HFSS设计步骤 1求解类型：终端驱动求解 2建模操作 模型原型：正多边体、矩形面、圆面 模型操作：复制、合并、相减 3设置边界条件和激励 边界条件：理想导体边界 端口激励：波端口激励 4求解设置 求解频率：4GHz 扫频设置：快速扫频，频率范围1-7GHz 5后处理：S参数扫频曲线、S矩阵
-10.00
-15.00
Y1
-20.00
-25.00
-30.00
-35பைடு நூலகம்00
-40.00 1.00 2.00 3.00 4.00 Freq [GHz] 5.00 6.00 7.00
Wilkinson功分器设计
• •
1、等功分情况 微带功分器可以进行任意比例的功率分配 ，下面只考虑等功分 （3dB）情况。 我们在输出端分别用对称和反对称源来激励，这样可将电路归结为 两个简单电路的叠加，这就是奇偶模分析技术。
•
2端口
1端口
参考地(后面略去)
3端口
Wilkinson功分器
4
Wilkinson功分器设计
• •
奇--偶模理论
为简化起见，将所有阻抗对特性阻抗 Z0 归一化， 1 端口以两个归一 化值为2的电阻并联构成，2端口和3端口以归一化值为1的电阻构成， 隔离电阻用两个r/2电阻的串联表示，这样该网络相当于中间平面是 对称的。/4线具有的归一化特性阻抗为 z，隔离电阻具有归一化值 为r；可以证明对等分功分器情况， z 2 和r = 2。
设计一个频率为f0、用于50系统阻抗的等分微带功分器，并且绘出回波损耗S11、 插入损耗（S21 = S31）和隔离度（S23 = S32）与频率的关系曲线。 解：由上述的推导可知，功分器中的/4传输线应具有的特性阻抗为
射频耦合器
射频耦合器简介射频耦合器是一种被广泛使用于无线通信系统和射频电路中的被动器件。
其作用是将信号从一个电路或设备传送到另一个电路或设备，同时实现信号的耦合和分配，以保持射频系统的稳定性和性能。
工作原理射频耦合器通过电磁感应原理和射频电磁场的传播来实现信号的传输。
它通常由一对共轴线或微带线组成，其中一根传输线作为输入端口，另一根传输线作为输出端口。
当输入端口上有信号输入时，它会在耦合器内部引起电磁场的变化，从而产生耦合效应。
这种耦合效应会使一部分信号从输入端口传输到输出端口，从而实现信号的耦合和分配。
常见类型分向耦合器分向耦合器是最常见的一种射频耦合器。
它通常用于将一个输入信号分配到多个输出端口上，或将多个输入信号合并成一个输出信号。
常见的分向耦合器包括功率分配器、功率合并器和混频器。
功率分配器可将输入信号均匀地分配到多个输出端口上，功率合并器则可以将多个输入信号按一定的比例合并成一个输出信号，而混频器则可以将两个输入信号混合成一个输出信号。
耦合器阵列耦合器阵列是由多个耦合器组成的一种复杂射频耦合器。
它通常用于实现复杂的射频系统中的信号耦合和分配。
耦合器阵列可以根据不同的需求和场景，灵活地将信号层层传递和分配，以满足射频系统的性能要求。
隔离耦合器隔离耦合器是一种专门用于隔离输入端口和输出端口的射频耦合器。
它通常用于减少输入和输出端口之间的信号干扰，提高射频系统的抗干扰能力。
隔离耦合器采用特殊的设计和结构，使输入和输出端口之间的信号传输具有较高的隔离度，可以有效地隔离输入和输出端口之间的信号。
射频耦合器的应用射频耦合器广泛应用于无线通信系统、卫星通信、微波电路和射频测试等领域。
它们在这些领域中的主要作用是实现信号的耦合和分配，以保持系统的稳定性和性能。
例如，在无线通信系统中，射频耦合器用于将信号从天线分配给不同的接收器或发送器；在微波电路中，射频耦合器用于实现不同电路之间的信号传递和耦合。
此外，射频耦合器还用于射频测试中，用于对射频器件和系统进行测试和分析。
射频实验报告耦合器
（平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图）
五、实验结果
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S11 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图）
3-4
P隔
本实验中测得的功率的单位均为 dBm，所以隔离度的值为输入端（或传输端）与隔离端测得的功 率的差值。 （2）方向性 方向性的定义是副通道中耦合臂和隔离臂输出功率之比的分贝数，记以 KD，即
KD=10lg
P耦 P隔
（dB）
3-5
本实验中测得的功率的单位均为 dBm，所以方向性的值为耦合端与隔离端测得的功率的差值。 由定义知道，耦合到副通道中隔离臂的功率愈小，则方向性愈高。通常希望定向耦合器的方向性愈 高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔离度均为无穷大（因 P 隔=0）。
五实验结果分支线型定向耦合器在300500mhz时s11的曲线图分支线型定向耦合器在300500mhz时s21的曲线图分支线型定向耦合器在300500mhz时s21的曲线图分支线型定向耦合器在300500mhz时s21的曲线图平行线型定向耦合器在5991000mhz时s21的曲线图平行线型定向耦合器在5991000mhz时s21的曲线图平行线型定向耦合器在5991000mhz时s21的曲线图平行线型定向耦合器在5991000mhz时s21的曲线图六实验结果分析mod5a的回波损耗10logs112mod5a的耦合度10logs212mod5a的隔离度10logs412mod5a的方向性10logs212s412mod5b的回波损耗10logs112mod5b的耦合度10logs212mod5b的隔离度10logs412mod5b的方向性10logs212s412
实验三定向耦合器
南京邮电大学实验报告实验名称：_____传输线参数（特征阻抗）的分析与综合威尔金森功分器设计____________定向耦合器（90/180°均可） _无源滤波器设计 ____ 课程名称: 微波技术EDA姓名：____赵玉蓉_____学号：___B10020504___小组成员：韩倩（B10020404）丁耀慧（B10020501）开课时间 2012 /2013 学年，第 2 学期实验三 定向耦合器一：实验名称：定向耦合器（90/180°均可）二：实验目的1. 了解微波EDA 软件的类型和用途；2. 掌握ADS 软件并进行定向耦合器的建模，仿真，优化和调试等任务；3. 了解微波电路仿真软件IE3d 的应用范围和使用方法；4. 分析ADS 中有耗传输线和无耗传输线仿真的异同；5. 分析ADS Momentum 和IE3d 建模结果的异同。
三：实验原理在射频微波电路中，经常用到多端口网络，分支定向耦合器是最常用的多端口网络，它在电路中起到了十分重要的作用，它能够在固定的参考相位的条件下，分开和组合射频微博端口。
（一）、定向耦合器的基本功能和参数指标定向耦合器是一个4端口网络，它有输入端口、直通端口、耦合端口和隔离端口，分别对应图中的1、2、3、4端口：1 243 定向耦合器定向耦合器的主要技术指标有耦合度、隔离度、定向性、输入驻波比及工作带宽等，下面介绍上述各指标。
1、 耦合度耦合度C 定义为输入端口的输入功率P1和耦合端口P3之比的分贝数，耦合度C 表示为： 1210lg ()P C dB P = 引入网络散射参量，耦合度又可以表示为：±±11233113/2110lg 10lg 20lg ()/2i ilU P C dB P S S U ===耦合度的分贝数越大耦合越弱，通常把耦合度为0dB~10dB 的定向耦合器称为强耦合定向耦合器，把耦合度为10dB~20dB 的定向耦合器称为中等耦合定向耦合器，把耦合度大于20dB 的定向耦合器称为弱耦合定向耦合器。
实验报告模版9(定向耦合器)
华南理工大学实验报告课程名称射频电路与天线实验电子与信息学院信息工程专业 3 班姓名学号实验名称定向耦合器实验日期指导教师一．实验目的（1）了解定向耦合器的原理及基本测量方法（2）实际测量实验模块，学会用频谱分析仪器测量定性啊耦合器的参数二．实验内容测量耦合器的耦合度、方向性等参数三．实验步骤（1）把AT5011设置为最大衰减量（40dB衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHz）。
（2）本实验提供的定线耦合器模块为反定向耦合器，1端口为输入端口，3端口为耦合端口，4端口为隔离端口。
隔离端口P4在内部接一匹配负载，将此端口的能量吸收。
因此本模块只有三个外端口。
首先将频谱分析仪的输入端和输出端用电缆连接，记录直通时跟踪源输出的功率幅度P1。
必要时调节衰减量大小。
但测量过程中不能改变跟踪发生器的输出。
（3）按照图9-5连接实验模块。
P3端口接匹配负载，测量定向耦合器的主线幅度P2。
定向耦合器的插入损耗为：L=P1(dB)-P2(dB)图9-5 测量10dB定向耦合器的主线幅度P2（4）按图9-6连接实验模块。
测量定向耦合器的耦合端输出幅度P3，定向耦合器的耦合度为C=P1(dB)-P3(dB)图9-6 测量10dB定性啊耦合器的耦合端输出幅度P3（5）按图9-7将定向耦合器倒接，这是由P2作为输入端口，P3则变为隔离端口，测量幅度为P4，定向耦合器的隔离度为I=P1-P4，方向性为D=P3-P4。
四．实验数据记录将实验结果录入下表，写出耦合度、隔离度、方向性等参数的计算公式，并计算出最终结果。
计算公式：表9-1五．实验总结。
射频耦合器原理
射频耦合器原理
射频耦合器是一种将两个或多个射频信号进行耦合的器件。
它的设计原理是基于电磁感应。
射频耦合器一般由耦合元件和耦合环构成。
耦合元件通常由线圈或电容构成，并放置在耦合环的两侧。
当两个或多个射频信号经过耦合器时，耦合元件内部的电磁场发生变化，从而导致信号之间的耦合效应。
在耦合器的工作过程中，耦合环起到了关键作用。
耦合环是由金属制成的环形结构，可以将射频信号传递到耦合元件中。
当射频信号通过耦合环时，其磁场会激发出环内的电流，这个电流会通过耦合元件传递到其他的射频信号上，从而实现信号的耦合效应。
射频耦合器的设计需要考虑多种因素，如耦合元件的形状和尺寸、耦合环的大小和材料等。
这些因素会直接影响到耦合器的耦合效果和频率响应。
总的来说，射频耦合器的原理是利用电磁感应和电流传递的方式实现信号的耦合。
通过合理设计耦合元件和耦合环，可以实现不同射频信号之间的有效耦合效果。
射频器件耦合器指标要求,功率容量
射频器件耦合器指标要求,功率容量一、耦合器的概念及作用耦合器是射频器件中常见的一种被动器件，它主要用于实现射频信号在传输过程中的耦合和分配。
耦合器在射频系统中起着非常重要的作用，它能够将信号分配到相应的通路中，实现信号的耦合和分配。
在实际的射频系统中，耦合器的设计和指标要求非常严苛，其性能直接关系到整个系统的性能和稳定性。
二、耦合器的指标要求1. 耦合系数耦合系数是耦合器性能的一个重要指标，它指的是耦合器从一个口到另一个口的信号传输比例。
通常情况下，耦合器的设计要求在不同频率下具有相同的耦合系数，以确保在整个频率范围内都能够得到稳定的性能。
2. 插入损耗插入损耗是耦合器性能的另一个重要指标，它指的是信号在通过耦合器时所产生的信号损耗。
插入损耗越小，表示耦合器的性能越好。
在实际的射频系统中，要求耦合器的插入损耗尽可能小，以确保系统的灵敏度和稳定性。
3. 隔离度隔离度是耦合器的另一个重要指标，它指的是在一个口的信号对另一个口的影响程度。
隔离度越高，表示耦合器的性能越好。
在实际的射频系统中，要求耦合器的隔离度尽可能高，以确保不同通路之间的相互影响最小。
4. 平衡度平衡度是耦合器的另一个重要指标，它指的是正向耦合和反向耦合之间的平衡程度。
平衡度越高，表示耦合器的性能越好。
在实际的射频系统中，要求耦合器的平衡度尽可能高，以确保不同通路之间的信号平衡。
5. 功率容量耦合器的功率容量也是其重要的指标之一，它指的是耦合器能够承受的最大功率。
在实际的射频系统中，要求耦合器的功率容量足够大，以确保能够承受系统中的最大功率。
三、耦合器的功率容量1. 定义耦合器的功率容量是指耦合器能够承受的最大功率。
在实际的射频系统中，由于信号的功率通常是不断变化的，因此要求耦合器能够承受系统中的最大功率，以确保系统的正常工作和稳定性。
2. 影响因素耦合器的功率容量受到多种因素的影响，如材料的选择、结构的设计、散热的方式等。
在实际的设计过程中，需要综合考虑这些因素，以确保耦合器能够承受系统中的最大功率，同时保证耦合器的稳定性和可靠性。
实验报告（耦合器）
实验报告（耦合器）
一．实验目的：
用频谱仪测量耦合器的插入损耗，耦合度，回波损耗，驻波比相关参数。
二．实验器材：
RIGOL DSA1020频谱仪SUING SU3001G信号发生器耦合器负载等。
三．实验步骤：
1用SMA线等相关器件连接器好耦合器，信号发生器，频谱仪。
2打开信号发生器，输入频率900MHz，幅度-9dBm。
3 打开频谱仪，按下ＦＲＥＱ键，输入中心频率；按下ＳＰＡＮ键，输入
带宽看屏幕上显示的频谱图，适当调节参考电平ＡＭＰＴ，将波形调至
合适位置。
4 如下图做好连接，测试并记录3口的数值，得耦合度（Pin-Pc=耦合度）。
5 如下图做好连接，测试并记录2口的数值，得总损耗（Pin-Pout=总损耗）。
及插入损耗（总损耗—分配损耗=插入损耗）
6 如下图做好连接，测试并记录频谱仪上的数值，得到Prc，并算出回波
损耗（Pr=Prc+C，Pin-Pr=回波损耗）
（注意：第一个耦合器是反向接入的，被测的对象为第二个耦合器1口的参数）四．实验数据：
五．实验结论：
通过以上实验得出该耦合器的偶合度为9.6 dB，插损为0.14 dB，1口的
回波损耗为22.3 dB，驻波比小于1.2。
附录：
Pin-Pc=耦合度
Pin-Pout=总损耗
总损耗—分配损耗=插入损耗
Pr=Prc+C
Pin-Pr=回波损耗
注意：第一个耦合器是反向接入的，被测的对象为第二个耦合器1口的参数。
微波射频学习笔记12.定向耦合器
平行线耦合器一、基本原理两根紧挨着的微带线，一根通信号，因为电磁场的相互作用，另一根会有功率耦合。
当电磁波通过主线时，本身是携带电场和磁场的，由于两根传输线距离很近，类似电容，所以主线上的交变电流通过电容，将两股方向相反的电流耦合到耦合线上；同时根据电磁感应定律，磁场中的导线会产生方向相反的感应电流，故上图②端口和下图4端口会产生叠加的功率，而③口，因为电场和磁场产生电流的方向相反而抵消。
正因此，③口称为隔离端，另一个口称为耦合端。
二、单节平行线耦合器结构1.①为信号输入；②为耦合端口；③为隔离端口；④输出端口；2.两线耦合段线长1/4波长，线宽为50Ω匹配（耦合部分，可稍细）；3.因为是对称设计，输入输出端口可反，同时耦合隔离也会反过来。
三、设计指标1.插入损耗：输入输出直通的S21/S12；2.电压驻波比：主要看S11和S22，S33和S44一般较好；3.耦合度：耦合能量的大小，和线距离远近有很大关系（能有多近，看加工精度）；4.隔离度：隔离端口的损耗值，耦合的能量越小越好；5.方向性= |隔离度| - |耦合度|，①耦合段改成锯齿状②带状线耦合可提高方向性（因为微带线奇偶模两种模式相速不同，在空气-介质界面有不同的场结构，所以降低了方向性）。
6.承受功率：线越宽，承受功率自然就越高。
四、HFSS仿真验证仿真模型如下：仿真结果如下：从仿真图上可以看到，损耗极小，耦合度在26dB左右；隔离度在37dB左右，所以方向性为11dB，符合理论，有实际效果，但方向性太差。
下图的模型可以稍稍提高一点方向性。
五、耦合器设计过程和Wilkinson功分器一样，单节1/4波长传输线带宽太窄，宽带需要多节设计。
1.单节耦合器（带宽窄）（1）已知耦合度和特征阻抗Z0第一步：算出耦合系数CC= 10-M/20（M为耦合度）第二步：算出偶模和奇模的特征阻抗Z0e和Z0oZ0e= Z0√（（1+C）/（1-C））Z0o= Z0√（（1-C）/（1+C））第三步：算出线长、线宽和耦合度软件Genesys中的小工具Tline计算得出（公式计算，过于复杂）（2）已知耦合度和特征阻抗Z0可以直接用小工具：哈哈哈哈哈哈哈，那我为啥还要写（1），哈哈哈哈，太蠢了。
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六、实验结果分析
MOD-5A 的回波损耗=10log|S11|2= MOD-5A 的耦合度=10log|S21|2= MOD-5A 的隔离度=-10log|S41|2=MOD-5A 的方向性=10log（|S21|2/|S41|2）=
MOD-5B 的回波损耗=10log|S11|2= MOD-5B 的耦合度=10log|S21|2= MOD-5B 的隔离度=-10log|S41|2= MOD-5B 的方向性=10log（|S21|2/|S41|2）=
主要特性
Return Loss -12dB Transmission -1.5dB Coupling -10dB Isolation -14dB
三、实验原理
1、定向耦合器是微波测量和其他微波系统中的常用元件，更是近代扫频反射计的核心部件，因此，熟悉定 向耦合器的特性，掌握其测量方法很重要。定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、 同轴线、带状线及微带线几种类型，定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传播的微波功率通过小 孔或间隙等耦合元件，将一部分功率耦合到副线中的一个方向传输（称“耦合输出”），而在另一个方向几 乎没有（或极小）功率传输（称“隔离输出”）。
P2
Transmission T (dB) 10 log
传输系数：
P1
3-1
Coupling C(dB) 10 log P3
耦合系数：
P1
3-2
Isolation I (dB) 10 log P4
隔离度：
P1
3-3
方向性： Directivity D(dB) I (dB) C(dB)
3-4
Port
Port
-1 定向耦合器
-2
PPo1rt
Po2rt
-4
-3
P4
P3
[定向耦合器]方块
常见图的[定向耦合器]可分成[支线型]和[平行线型]两种。
3、主要技术参数：
（1）隔离度 定向耦合器的隔离度定义为输入功率 P 入与隔离臂输出功率 P 隔之比的分贝数，记以 KI， 即
P KI=10lg 入
3-4
P隔
本实验中测得的功率的单位均为 dBm，所以隔离度的值为输入端（或传输端）与隔离端测得的功 率的差值。 （2）方向性 方向性的定义是副通道中耦合臂和隔离臂输出功率之比的分贝数，记以 KD，即
KD=10lg
P耦 P隔
（dB）
3-5
本实验中测得的功率的单位均为 dBm，所以方向性的值为耦合端与隔离端测得的功率的差值。 由定义知道，耦合到副通道中隔离臂的功率愈小，则方向性愈高。通常希望定向耦合器的方向性愈 高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔离度均为无穷大（因 P 隔=0）。
（平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图）
态下 300MHz-500MHz 时的 S11 曲线图 3、仿照实验一中匹配负载状态下 S21 的测量，分别测出 S31 S41 S21。 （二）MOD-5B 的 S 参量的测量 在实验测量中，信号从 P1 端输入，P2 为耦合端，P3 为传输端，P4 为隔离端。 与 MOD-5A 的 S 参量的测量同理，依次测量 S11S31 S41 S21。
名称/说明
适用频率范围
PARALLEL
LINE
MOD-5B COUPLER
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
750 50MHz
平行线型定向耦合器
3、RF2000 测量主机：一台 4、PC 机：一台
5、连接线若干，50 匹配端子 2 个
主要特性
Return Loss -13dB Transmission -2dB Coupling -11dB Isolation -13dB
二、实验仪器
1、模组编号：RF2KM5-1A （L-C BRANCH LINE COUPLER）
RF2KM5-2A （PARALLEL LINE COUPLER）
2、模组内容：
代号
名称/说明
适用频率范围
L-C BRANCH LINE
MOD-5A COUPLER
400 50MHz
叉路型定向耦合器
代号
四、实验设计与实验过程
（一）MOD-5A 的 S 参量的测量 1、将 RF2000 主机通过 RS232 与 PC 机相联接，接好 RF2000 电源，开机。 2、 将模块 RF2KM5-1A 的开路端口，即 P1 端口，与 RF2000 主机的 SWEEP/CW1 OUT 端口通过连接线 连在一起，其余端口接匹配负载。模块接好以后，在 RF2000 主机的面板上找到“BAND”键，按 “BAND”把频段选到 299-540MHz 的频段，按 REM 键进行连接，当 RF2000 的 LCD 画面第一行显 示为“SWEEP !!!!! MHz”，第二行显示为“---db 299-540”时，此时软件界面显示的为开路状
五、实验结果
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S11 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图）
2、在本实验中，定向耦合器是个四端口网络结构（4－port network），如图 3－1 所示。若信号输入端 （Port-1，Input Port）的功率为 P1，信号传输端（Port-2，Transmission Port）的功率为 P2，信号耦 合端（Port-3，Coupling Port）的功率为 P3，而信号隔离端（Port-4，Isolation Port）的功率为 P4。 若 P1、P2、P3、P4 皆用毫瓦（mW）来表示，定向耦合器的四大参数，则可定义为：
姓名：
射频实验报告（五)、（六）
学号：
日期：
实验项目名称： 射频实验 支路/平行定向耦合器
一、实验目的
1、通过对 MOD-5A：叉路型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解叉路型定向耦合器的特性。 2、通过对 MOD-5B：平行线型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解平行线型定向耦合器电路的特
性。